한여름 모래사장은 뜨거운데 바닷물은 왜 미지근할까?

Why is beach sand scorching while the sea stays mild?

한여름 바닷가에서 모래는 발바닥이 뜨거울 만큼 달아오르는데, 바닷물은 왜 미지근할까요?

무슨 일이 일어났나

USGS 에 따르면 물은 땅보다 데워지는 데도, 식는 데도 더 오래 걸립니다 — 물의 비열(1 kg 을 1 °C 올리는 열)이 4,184 J 로 크기 때문입니다.

시뮬레이터는 모래를 석영 값(742 J/(kg·K), NIST)으로 둔 모형입니다: 같은 1,000 W 로 데우면 모래 1 kg 은 14.8 초 만에 25 → 45 °C 가 되지만, 같은 열을 받은 물 1 kg 은 28.6 °C 에 그칩니다.

USGS 는 이런 까닭으로 바다와 호수가 둘레 도시의 기온 범위를 고르게 해 준다고 설명합니다.

해가 지면 거꾸로 모래가 먼저 식어, 저녁 모래사장은 바닷물보다 차갑게 느껴지기도 합니다.

USGS 는 한여름 햇볕 아래 물 한 양동이는 따뜻해질 뿐 달걀을 익힐 만큼 뜨거워지지 않지만, 검은 아스팔트는 맨발을 델 수 있다고 견줍니다.
해수욕장에서 해가 진 뒤 모래는 금방 식는데 바닷물에는 낮의 온기가 남아 있는 것도 물의 큰 비열 때문입니다.

물은 땅보다 데워지는 데도, 식는 데도 더 오래 걸린다 (USGS): 더 느리게 데워짐 출처
물 1 kg 을 1 °C 올리는 데 드는 열 (USGS): 4184 J/(kg·K) 출처
바다와 호수가 도시의 기온 범위를 고르게 해 준다: 기온 조절 출처
석영(SiO₂) 비열 298 K — NIST WebBook 쇼메이트 식 ÷ 몰 질량 60.0843 g/mol 로 셈 (시뮬레이터 «모래» 값): 741.8 J/(kg·K) 출처